Summary

Staphylococcus aureus crescita con emoglobina umana come fonte di ferro

Published: February 07, 2013
doi:

Summary

Qui si descrive un saggio di crescita per<em> Staphylococcus aureus</em> Utilizzando l'emoglobina come unica fonte di nutrienti disponibili ferro. Questo saggio stabilisce il ruolo dei fattori batterici coinvolti nella emoglobina derivata acquisizione ferro.

Abstract

S. aureus è un batterio patogeno che richiede ferro a svolgere funzioni vitali metaboliche e causare la malattia. Il serbatoio più abbondante di ferro all'interno dell'ospite umano è eme, che è il cofattore di emoglobina. Per acquisire ferro da emoglobina, S. aureus utilizza un complesso sistema noto come il ferro regolato determinante superficie (Isd) sistema 1. Componenti della Isd emoglobina legano primo sistema host, quindi estrarre e importare eme, e infine liberare ferro eme nel citoplasma batterico 2,3. Questo percorso è stato sezionato attraverso numerosi studi in vitro 4-9. Inoltre, il contributo del sistema Isd di infezione è stato ripetutamente dimostrato in modelli murini 8,10-14. Stabilire il contributo del sistema Isd all'emoglobina derivato acquisizione di ferro e la crescita ha dimostrato di essere più impegnativo. Saggi di crescita che utilizzano l'emoglobina come fonte unica di ferro sono complicate by dell'instabilità dell'emoglobina commercialmente disponibile, contaminando ferro libero nel terreno di crescita, e la tossicità associata con chelanti del ferro. Qui vi presentiamo un metodo che supera queste limitazioni. Emoglobina alta qualità è preparato da sangue fresco e conservate in azoto liquido. Emoglobina purificata è integrato in ferro riducono medio mimando il ferro-poveri ambiente incontrate dagli agenti patogeni all'interno del ospite vertebrato. Di fame S. aureus di ferro libero e integrando con una forma minimamente manipolato dell'emoglobina ci indurre la crescita in un modo che è interamente dipendente dalla capacità di legare l'emoglobina, estrarre eme, eme passare attraverso la busta cellula batterica e degradare eme nel citoplasma. Questo test sarà utile per i ricercatori che cercano di chiarire i meccanismi di acquisizione ferro hemoglobin-/heme-derived in S. aureus ed eventualmente di altri batteri patogeni.

Protocol

1. Purificazione di emoglobina da sangue fresco Acquisire fresco sangue umano integrato con un anticoagulante. Mantenere il sangue sul ghiaccio oppure a 4 ° C per tutta la purificazione. Centrifugare il sangue per 20 min a 1500 x g. I globuli rossi (RBC) sarà al fondo della provetta. Aspirare accuratamente il supernatante e risospendere il pellet delicatamente in gelata soluzione 0,9% (w / v) NaCl. Ripetere la centrifugazione e lavare 3 volte. Risospendere il pellet in 1 volume di ghiacc…

Representative Results

Abbiamo purificato emoglobina umana da emolisato con HPLC (Protocollo passo 1.7). Figura 1 mostra registrato assorbanza dell'eluato a 280 e 410 nm lunghezza d'onda. Frazione 5 è stato raccolto e altre frazioni sono state scartate. I rendimenti di 5-15 milligrammi di emoglobina per millilitro di eluato sono in genere acquisiti. Emoglobina purificato è stato analizzato mediante SDS-PAGE in duplicato ed i gel sono stati colorati o per proteine ​​o trasferiti su nitrocellulosa e incubate (Prot…

Discussion

Il ferro è un nutriente essenziale necessario da parte di organismi di tutti i regni della vita 15. Nei vertebrati, ferro viene sequestrato per evitare la tossicità causata da questo elemento. Questo sequestro nasconde anche ferro da microbi invasori in un processo noto come immunità nutrizionale 16. In risposta, gli agenti patogeni hanno sviluppato strategie che eludono l'immunità nutrizionale. Un tale meccanismo si basa su emoglobina, che è la fonte più abbondante di ferro all'inter…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questa ricerca è stata sostenuta da borse di sanità pubblica e di servizio degli Stati Uniti AI69233 AI073843 dell'Istituto Nazionale di allergie e malattie infettive. EPS è un Fellow Burroughs Wellcome nella patogenesi delle malattie infettive. KPH è stato finanziato dal Cellulare e Molecolare Microbiologia Formazione concessione Programma 5 T32 A107611-10.

Materials

Name of Reagent/Material Company Catalogue Number Comments
HPLC anion exchange column Varian PL1551-3802
Drabkin’s reagent Sigma D5941-6VL
Hemoglobin standard Pointe Scientific H7506-STD
RPMI HyClone SH30011.02
Chelex 100 sodium form Sigma C7901
EDDHA LGC Standards GmbH ANC 001
Hemoglobin a antibody Santa Cruz Biotechnology, Inc SC-21005
Tryptic soy agar BD 236920

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Citer Cet Article
Pishchany, G., Haley, K. P., Skaar, E. P. Staphylococcus aureus Growth using Human Hemoglobin as an Iron Source. J. Vis. Exp. (72), e50072, doi:10.3791/50072 (2013).

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